[实用新型]一种热释电器件

说明书

本实用新型实施例公开了一种热释电器件，该热释电器件包括：第一衬底，第一衬底包括热释电功能区和位于热释电功能区外围的非功能区；层叠设置的第一介电层和第二介电层，第一介电层与第一衬底接触设置，在第一衬底的垂直方向上热释电功能区的投影覆盖的第一介电层和第二介电层之间存在间隙以构成隔热结构，非功能区的投影覆盖的第一介电层和第二介电层直接接触；位于第二介电层上且层叠设置的第一电极、热释电材料层和第二电极，在第一衬底的垂直方向上热释电功能区的投影与热释电材料层交叠。本实用新型实施例中，在第一衬底上采用薄膜工艺形成各膜层，可自主控制热释电器件的厚度；热释电器件的面积较小且成本较低；可以降低震动和应力。

技术领域

本实用新型实施例涉及半导体技术，尤其涉及一种热释电器件。

背景技术

热释电红外探测器是一种基于红外热辐射原理制成的通过检测红外线来探测人或物体的探测器，广泛地用于辐射和非接触式温度测量、红外光谱测量、激光参数测量、工业自动控制、空间技术、红外摄像中。

热释电红外探测器的基本原理是热释电材料的温度变化速率与极化电流成正比，在相同的红外辐射的情况下，热释电红外探测器的比热容越低，温度变化速率越大，探测越灵敏。而影响热释电红外探测器的比热容的因素为探测器的隔热结构上所有膜层厚度，该膜层厚度越小，热释电红外探测器的比热容越低，探测越灵敏。

现有的热释电红外探测器采用研磨和抛光工艺进行减薄，得到热释电红外探测器的基片，但是一般只能减薄至数十个微米，热释电红外探测器的厚度通常大于20微米，不利于提升器件的探测性能。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种热释电器件，以降低热释电红外探测器的厚度。

本实用新型实施例提供了一种热释电器件，包括：

第一衬底，所述第一衬底包括热释电功能区和位于所述热释电功能区外围的非功能区；

层叠设置的第一介电层和第二介电层，所述第一介电层与所述第一衬底接触设置，在所述第一衬底的垂直方向上所述热释电功能区的投影覆盖的所述第一介电层和所述第二介电层之间存在间隙以构成隔热结构，所述非功能区的投影覆盖的所述第一介电层和所述第二介电层直接接触；

位于所述第二介电层上且层叠设置的第一电极、热释电材料层和第二电极，在所述第一衬底的垂直方向上所述热释电功能区的投影与所述热释电材料层交叠。

进一步地，该热释电器件还包括：填充在所述第一介电层和所述第二介电层之间间隙中的牺牲层，所述隔热结构通过在形成所述第二电极之后采用气相刻蚀技术去除所述牺牲层以构成。

进一步地，所述牺牲层的组成材料为单晶硅、多晶硅和非晶硅中的任意一种。

进一步地，所述牺牲层采用二氟化氙气体被去除。

进一步地，所述第一电极包括电连接的第一电极块和第一导电端。

进一步地，在所述第一衬底的垂直方向上所述第一电极块的投影覆盖所述热释电材料层。

进一步地，该热释电器件还包括：位于所述热释电材料层和所述第二电极之间的第三介质层，所述第三介质层从所述热释电材料层上延伸至所述第一电极上以电隔离所述第一电极和所述第二电极。

进一步地，在所述第一衬底的垂直方向上所述热释电材料层的投影的至少一侧边缘覆盖所述第一电极块的对应一侧边缘。